電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳柳嫦

摘 要：隨著我國智能化、數(shù)字化以及信息化等科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)以及發(fā)展的日益成熟，其逐漸被應(yīng)用在供電系統(tǒng)中，對于提高供電系統(tǒng)的智能化和自動化水平發(fā)揮了重要作用，亦進一步提高了我國供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，滿足了我國社會生產(chǎn)生活對電力的大力需求。文章就電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計進行探索和分析，以期為提高我國供電系統(tǒng)技術(shù)水平提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；電氣自動化技術(shù)；應(yīng)用設(shè)計

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0047-02

電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用主要涉及變配電站集中監(jiān)控、繼電保護等部分，并隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。但與國外相比，電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究起步較晚，還存在一些不完善的地方，與國外先進水平之間還存在一定的差距。因此，在我國供電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計過程中，要重視電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計，以提高我國供電系統(tǒng)自動化、智能化水平。

1 供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的原則

電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計占據(jù)有重要的地位，極大的提高了我國供電系統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)代化水平，增強了其運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在對供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)進行應(yīng)用設(shè)計的過程中，要嚴格遵循以下原則，以提高供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的效果。

1.1 應(yīng)用選型原則

選擇恰當?shù)淖詣踊O(shè)備是確保電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中有效應(yīng)用的重要物質(zhì)性前提。因此，在供電系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的過程中，首先要遵循相應(yīng)的選型原則，即主要從遠程調(diào)動及自動化系統(tǒng)監(jiān)控的角度進行自動化設(shè)備功能選型，亦要注重自動化設(shè)備選型接線的簡便性以及性能的穩(wěn)定性、價格的合理性，以便于日常運行過程中的維護。

1.2 應(yīng)用設(shè)計原則

在將自動化技術(shù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)的過程中，要遵循以下方面的應(yīng)用設(shè)計原則：一是開關(guān)設(shè)計原則，即在供電系統(tǒng)中，對于需要遠程操控的計算機監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)，必須選用同時具有遠程分閘和合閘功能的智能開關(guān)，以便于計算機監(jiān)控系統(tǒng)遠程操作功能的順利實現(xiàn)；二是繼電保護原則，即在供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，要綜合考慮變壓保護和綜合電氣自動化技術(shù)在機電保護裝置中的應(yīng)用，以便于實現(xiàn)繼電保護裝置效用發(fā)揮的最大化。

2 供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的重要性

供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的重要性主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1 有利于供電系統(tǒng)電力管理目標的實現(xiàn)

將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)中，不僅可以有效提高供電系統(tǒng)的信息化技術(shù)水平，亦可以實現(xiàn)對供電系統(tǒng)運行的連續(xù)性、自動化和智能化監(jiān)控，從而使得相關(guān)工作人員可以隨時掌握供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，使整個電力系統(tǒng)形成一個完整的有機整體，從而更好的實行對供電系統(tǒng)的管理控制工作，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的電力管理目標。

2.2 有利于實現(xiàn)供電系統(tǒng)中設(shè)備運行的高效率、低成本

在供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，不僅可以將無功補償技術(shù)、節(jié)能結(jié)束等相關(guān)技術(shù)與電氣自動化技術(shù)進行有機結(jié)合，亦可通過節(jié)能機械設(shè)備的選用實現(xiàn)供電系統(tǒng)運行的低損耗，并有效對供電系統(tǒng)中的超負荷運行進行調(diào)整，實現(xiàn)供電系統(tǒng)中設(shè)備運行的高效率、低成本。

3 電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計方向

3.1 供電系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)與智能保護的應(yīng)用設(shè)計方向

隨著我國電氣自動化技術(shù)以及供電系統(tǒng)自動化保護理論的不斷發(fā)展，微機技術(shù)、綜合自動控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)在供電系統(tǒng)中的電氣自動化保護裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅實現(xiàn)了供電系統(tǒng)電氣自動化保護裝置控制的智能化，亦有效提高了供電系統(tǒng)電氣自動化保護裝置運行的安全性和效用性，而基于綜合自動化技術(shù)的綜合自動化保護裝置則在不同電壓等級的變電站中得到了廣泛應(yīng)用。

3.2 供電系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計方向

供電系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)是電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的重要方向之一，其是在實時仿真建模以及負荷動態(tài)特性監(jiān)測等相關(guān)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并隨著電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的逐漸成熟而引入了實時數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)，為供電系統(tǒng)的暫態(tài)試驗、穩(wěn)態(tài)實驗等營造了良好的實驗環(huán)境，并經(jīng)過實驗提供了更加接近供電系統(tǒng)真實運行狀態(tài)的實驗數(shù)據(jù)，為新裝置的實驗測試提供了安全、穩(wěn)定以及可靠的實驗條件。

3.3 供電系統(tǒng)人工智能的應(yīng)用設(shè)計方向

專家系統(tǒng)、模糊邏輯等都是供電系統(tǒng)人工智能的應(yīng)用設(shè)計方向，并隨著電氣自動化技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，并廣泛應(yīng)用在供電系統(tǒng)及其相關(guān)元件中，主要包括供電系統(tǒng)的運行分析以及元件故障診斷等；與此同時，隨著供電系統(tǒng)中相關(guān)智能控制理論研究的日益成熟和完善，人工智能逐漸與機械智能等結(jié)合在一起，不僅有效提高了供電系統(tǒng)的智能化和自動化水平，亦大大提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 供電系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動化的應(yīng)用設(shè)計方向

電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用設(shè)計相對而言，比較成熟，且截止到目前，已達到國際的標準規(guī)范。電氣自動化技術(shù)是實現(xiàn)供電系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動化的關(guān)鍵性技術(shù)，該技術(shù)在配電網(wǎng)電氣自動化中應(yīng)用的最大創(chuàng)新之處在于，其將高級現(xiàn)代化軟件、配電網(wǎng)信息一體化技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進行有機融合，克服了傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)路由以及載波消耗等技術(shù)的缺點，有效提高了供電系統(tǒng)載波接收的精準度。

4 供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)主要的應(yīng)用設(shè)計

就目前我國電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計主要體現(xiàn)在以下方面。

4.1 供電系統(tǒng)電氣自動化集中監(jiān)控的應(yīng)用設(shè)計

電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的最大優(yōu)勢在于其具有操作靈敏性、遠程跨界操作方便等方面的特點，且以電氣自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的供電系統(tǒng)電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計相對較為簡單。但值得注意的是，電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)是由統(tǒng)一處理器對相關(guān)數(shù)據(jù)進行搜集和整理，這就導(dǎo)致處理器的功能處理任務(wù)較為繁重，且速度較為緩慢；與此同時，由于要對供電系統(tǒng)運行過程中的電氣設(shè)備運行狀態(tài)進行全面的監(jiān)控，不僅會造成主機冗余下降，亦會導(dǎo)致電纜數(shù)量的增加，加大投資成本；此外，長距離電纜亦會影響影響到電氣自動化集中監(jiān)控效用的發(fā)揮。因此，在供電系統(tǒng)電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要考慮到相關(guān)因素對系統(tǒng)功能發(fā)揮的影響，以便于保障電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性。基于此，電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)被常用在小型電氣自動化監(jiān)控中，并沒有在全場供電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

4.2 外電纜設(shè)計和電力監(jiān)控器的選擇

基于電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用的逐漸成熟，變配電站中的外部電纜設(shè)計越來越簡便，不僅能滿足變配電站的功能需求，亦降低了設(shè)計成本。就目前我國變配電站外部電纜線的設(shè)計來講，一般只有兩部分構(gòu)成：一是額定電源為220 V的交流電源線；二是通信電纜，常用的主要有兩種類型，即屏蔽電纜和雙芯屏蔽雙絞線。值得注意的是，在進行選型的過程中，一般每種類型的通信電纜都需要選用兩對，其中一對正常使用，而另一對則用于備用，以備不時之需。

而在對電力監(jiān)控器進行選擇的過程中，要著重考慮兩方面的因素：一是電力監(jiān)控器的抗干擾性；二是電力監(jiān)控器運行的穩(wěn)定性和可靠性；此外，在供電系統(tǒng)電力監(jiān)控器具體選型的過程中，要根據(jù)供電系統(tǒng)的電源類型進行選型，具體表現(xiàn)在：一是當供電系統(tǒng)為220 V的直流電源時，一般選擇直流屏作為電力監(jiān)控器，以便于供電系統(tǒng)進行集中供電；二是當供電系統(tǒng)為10 kV以下時，在進行電力監(jiān)控器選型的過程中，既要考慮到供電的集中性，亦要考慮到設(shè)備的監(jiān)控功能。

4.3 變壓電站綜合電氣自動化系統(tǒng)的選用

就目前電力市場的生產(chǎn)狀況來看，存在眾多變壓電站綜合電氣自動化系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)商，且各生產(chǎn)商所設(shè)計和生產(chǎn)出的電氣自動化系統(tǒng)設(shè)備標準、參數(shù)等各有不同，如國外比較好的西門子等。但是值得注意的是，在進行電氣自動化系統(tǒng)設(shè)備選型的過程中，一定要考慮到我國供電系統(tǒng)的具體情況以及其對電氣自動化系統(tǒng)設(shè)備的功能性需求以及相關(guān)參數(shù)要求，以便于所選用的設(shè)備能夠正常應(yīng)用在我國供電系統(tǒng)中，滿足網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等方面的功能需求，以為供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的進一步應(yīng)用提供相應(yīng)的參考和支持。

5 電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計的發(fā)展前景

隨著電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計的逐漸成熟以及領(lǐng)域的不斷擴大，其具有廣闊的發(fā)展前景，體現(xiàn)出以下方面的發(fā)展趨勢：一是電氣自動化技術(shù)在我國供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計的國際標準化，如IED在我國供電系統(tǒng)中應(yīng)用的兼容性和信息共享性等已達到國家標準；二是以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳播速度快、數(shù)據(jù)載量大等方面的特點，其在滿足供電系統(tǒng)通信實時性方面具有較大的優(yōu)勢，在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用前景較為廣闊；三是電氣自動化技術(shù)與數(shù)字化、信息化等相關(guān)技術(shù)的有機結(jié)合，并在基于大量信息的基礎(chǔ)之上，組合成由多維空間信息、動態(tài)變化信息以及高分率信息共同構(gòu)成的電氣自動化數(shù)字地球，創(chuàng)新了電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

6 結(jié) 語

綜合上述可知，電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，極大的提高了供電系統(tǒng)運行的智能化和自動化，推動我國供電系統(tǒng)技術(shù)與國際的接軌。因此，在進行供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的過程中，要種植電氣自動化技術(shù)在其中的應(yīng)用，并在遵循相關(guān)應(yīng)用原則的前提下，將人工智能、仿真設(shè)計、實時監(jiān)控等電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)、變電站等中，提高供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

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